समुद्री अम्लीकरण को समझना: एक वैश्विक खतरा

दुनिया के महासागर, जो हमारे ग्रह के 70% से अधिक भाग को कवर करते हैं, जलवायु को विनियमित करने और जीवन को बनाए रखने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। वे मानव गतिविधियों द्वारा वायुमंडल में छोड़े गए कार्बन डाइऑक्साइड (CO₂) के एक महत्वपूर्ण हिस्से को अवशोषित करते हैं। जबकि यह अवशोषण जलवायु परिवर्तन के प्रभावों को कम करने में मदद करता है, लेकिन इसकी एक भारी कीमत चुकानी पड़ती है: समुद्री अम्लीकरण। यह घटना, जिसे अक्सर "जलवायु परिवर्तन का समान रूप से दुष्ट जुड़वां" कहा जाता है, समुद्री पारिस्थितिक तंत्र और उन अरबों लोगों के लिए एक गंभीर खतरा है जो उन पर निर्भर हैं।

समुद्री अम्लीकरण क्या है?

समुद्री अम्लीकरण पृथ्वी के महासागरों के पीएच में चल रही कमी है, जो मुख्य रूप से वायुमंडल से कार्बन डाइऑक्साइड (CO₂) के अवशोषण के कारण होती है। जब CO₂ समुद्री जल में घुल जाता है, तो यह कार्बोनिक एसिड (H₂CO₃) बनाने के लिए प्रतिक्रिया करता है। यह प्रक्रिया हाइड्रोजन आयनों (H⁺) की सांद्रता को बढ़ाती है, जिससे समुद्र का पीएच कम हो जाता है। जबकि समुद्र सचमुच में अम्लीय नहीं हो रहा है (इसका पीएच 7 से ऊपर रहता है), "अम्लीकरण" शब्द अधिक अम्लीय स्थितियों की ओर बदलाव का सटीक वर्णन करता है।

इसे सरल शब्दों में कहें तो: वायुमंडल में अधिक CO₂ → समुद्र द्वारा अधिक CO₂ का अवशोषण → समुद्र में बढ़ी हुई अम्लता।

समुद्री अम्लीकरण के पीछे का रसायन विज्ञान

समुद्री अम्लीकरण में शामिल रासायनिक प्रतिक्रियाओं को निम्नानुसार संक्षेपित किया जा सकता है:

1. CO₂ विघटन: वायुमंडल से कार्बन डाइऑक्साइड समुद्री जल में घुल जाती है: CO_{2 (वायुमंडल)} ⇌ CO_{2 (समुद्री जल)}
2. कार्बोनिक एसिड गठन: घुली हुई CO₂ कार्बोनिक एसिड बनाने के लिए पानी के साथ प्रतिक्रिया करती है: CO_{2 (समुद्री जल)} + H₂O ⇌ H₂CO₃
3. बाइकार्बोनेट गठन: कार्बोनिक एसिड बाइकार्बोनेट आयनों और हाइड्रोजन आयनों में अलग हो जाता है: H₂CO₃ ⇌ HCO₃^- + H⁺
4. कार्बोनेट गठन: बाइकार्बोनेट आयन आगे कार्बोनेट आयनों और हाइड्रोजन आयनों में अलग हो जाते हैं: HCO₃^- ⇌ CO₃^2- + H⁺

हाइड्रोजन आयनों (H⁺) में वृद्धि पीएच को कम करती है, जिससे समुद्र अधिक अम्लीय हो जाता है। इसके अलावा, हाइड्रोजन आयनों की बढ़ी हुई सांद्रता कार्बोनेट आयनों (CO₃^2-) की उपलब्धता को कम करती है, जो समुद्री जीवों के लिए महत्वपूर्ण हैं जो कैल्शियम कार्बोनेट (CaCO₃) से गोले और कंकाल बनाते हैं।

समुद्री अम्लीकरण के कारण

समुद्री अम्लीकरण का प्राथमिक चालक मानव गतिविधियों के कारण वायुमंडलीय CO₂ सांद्रता में वृद्धि है, विशेष रूप से जीवाश्म ईंधन (कोयला, तेल और प्राकृतिक गैस) का जलना, वनों की कटाई और औद्योगिक प्रक्रियाएं।

• जीवाश्म ईंधन दहन: जीवाश्म ईंधन जलाने से बड़ी मात्रा में CO₂ वायुमंडल में निकलता है, जो महत्वपूर्ण रासायनिक परिवर्तनों के बिना इसे अवशोषित करने की समुद्र की प्राकृतिक क्षमता से अधिक है।
• वनों की कटाई: वन कार्बन सिंक के रूप में कार्य करते हैं, वायुमंडल से CO₂ को अवशोषित करते हैं। वनों की कटाई CO₂ को हटाने की ग्रह की क्षमता को कम करती है, जिससे वायुमंडलीय सांद्रता में वृद्धि होती है।
• औद्योगिक प्रक्रियाएं: विभिन्न औद्योगिक गतिविधियाँ, जैसे सीमेंट उत्पादन, भी CO₂ की पर्याप्त मात्रा छोड़ती हैं।
• भूमि उपयोग में परिवर्तन: कृषि और शहरीकरण भी CO₂ उत्सर्जन में वृद्धि में योगदान कर सकते हैं।

समुद्री अम्लीकरण के प्रभाव

समुद्री अम्लीकरण का समुद्री पारिस्थितिक तंत्र और उनके द्वारा प्रदान की जाने वाली सेवाओं पर गहरा और दूरगामी प्रभाव पड़ता है।

समुद्री जीवों पर प्रभाव

समुद्री अम्लीकरण का सबसे महत्वपूर्ण प्रभाव समुद्री जीवों पर है जो अपने गोले और कंकाल बनाने के लिए कैल्शियम कार्बोनेट पर निर्भर हैं। इनमें शामिल हैं:

• शंख: सीप, क्लैम, मसल्स और अन्य शंख अधिक अम्लीय पानी में अपने गोले बनाने और बनाए रखने के लिए संघर्ष करते हैं। इससे पतले, कमजोर गोले, शिकारियों के प्रति बढ़ी हुई भेद्यता और विकास दर में कमी हो सकती है। उदाहरण के लिए, प्रशांत नॉर्थवेस्ट (यूएसए) में एक्वाकल्चर खेतों में, समुद्री अम्लीकरण के कारण सीप किसानों को सीप लार्वा की भारी मौत का अनुभव हुआ है। उन्हें प्रभावों को कम करने के लिए महंगी जल उपचार प्रणालियों को लागू करना पड़ा है। यूरोप से लेकर एशिया तक, विश्व स्तर पर शंख किसानों को इसी तरह की चुनौतियों का सामना करना पड़ रहा है।
• प्रवाल भित्तियाँ: प्रवाल भित्तियाँ, जो पहले से ही जलवायु परिवर्तन और अन्य तनावों से खतरे में हैं, विशेष रूप से समुद्री अम्लीकरण के प्रति संवेदनशील हैं। प्रवाल अपने कंकाल बनाने के लिए कैल्शियम कार्बोनेट का उपयोग करते हैं, और समुद्री अम्लीकरण इस प्रक्रिया को और अधिक कठिन बना देता है, जिससे धीमी विकास दर, कटाव के प्रति बढ़ी हुई संवेदनशीलता और प्रवाल विरंजन होता है। ऑस्ट्रेलिया में ग्रेट बैरियर रीफ, जो दुनिया की सबसे बड़ी प्रवाल भित्ति प्रणालियों में से एक है, समुद्री अम्लीकरण और बढ़ते पानी के कारण महत्वपूर्ण गिरावट का अनुभव कर रही है। इससे जैव विविधता और पर्यटन उद्योग को खतरा है जो रीफ पर निर्भर करता है।
• प्लवक: कुछ प्रकार के प्लवक, जो समुद्री खाद्य जाल की नींव हैं, भी कैल्शियम कार्बोनेट से गोले बनाते हैं। समुद्री अम्लीकरण उनके विकास, प्रजनन और अस्तित्व को प्रभावित कर सकता है, जिससे पूरे पारिस्थितिक तंत्र में व्यापक प्रभाव पड़ते हैं। उदाहरण के लिए, आर्कटिक महासागर में किए गए अध्ययनों से पता चला है कि समुद्री अम्लीकरण कुछ प्लवक प्रजातियों की अपने गोले बनाने की क्षमता को प्रभावित कर रहा है, जिससे संभावित रूप से पूरे आर्कटिक खाद्य जाल में बाधा आ रही है।
• मछली: जबकि मछली गोले नहीं बनाती हैं, समुद्री अम्लीकरण अभी भी उन्हें प्रभावित कर सकता है। यह शिकारियों का पता लगाने, भोजन खोजने और प्रजनन करने की उनकी क्षमता को क्षीण कर सकता है। उदाहरण के लिए, क्लाउनफ़िश पर किए गए शोध से पता चला है कि समुद्री अम्लीकरण उनकी गंध की भावना को बाधित कर सकता है, जिससे वे शिकारियों के प्रति अधिक संवेदनशील हो जाते हैं।

पारिस्थितिकी तंत्र-स्तरीय प्रभाव

व्यक्तिगत प्रजातियों पर पड़ने वाले प्रभाव पूरे समुद्री पारिस्थितिक तंत्र में फैल सकते हैं, जिससे:

• खाद्य जाल में व्यवधान: प्लवक प्रचुरता और प्रजातियों की संरचना में परिवर्तन पूरे समुद्री खाद्य जाल को बाधित कर सकते हैं, जिससे मछली की आबादी, समुद्री स्तनधारी और समुद्री पक्षी प्रभावित हो सकते हैं।
• आवास का नुकसान: प्रवाल भित्तियों के पतन से अनगिनत समुद्री प्रजातियों के लिए आवास का नुकसान होता है, जिससे जैव विविधता और पारिस्थितिकी तंत्र लचीलापन कम हो जाता है।
• प्रजातियों के वितरण में परिवर्तन: जैसे-जैसे समुद्री परिस्थितियाँ बदलती हैं, कुछ प्रजातियाँ अधिक उपयुक्त आवासों में पलायन करने के लिए मजबूर हो सकती हैं, जिससे प्रजातियों के वितरण पैटर्न बदल सकते हैं और संभावित रूप से प्रतिस्पर्धा और संघर्ष हो सकता है।

सामाजिक-आर्थिक प्रभाव

समुद्री अम्लीकरण के महत्वपूर्ण सामाजिक-आर्थिक परिणाम भी हैं:

• मछली पालन: मछली की आबादी और शंख स्टॉक में गिरावट से मछली पालन पर नकारात्मक प्रभाव पड़ सकता है, जिससे दुनिया भर में लाखों लोगों के लिए खाद्य सुरक्षा और आजीविका प्रभावित हो सकती है। उदाहरण के लिए, दक्षिण पूर्व एशिया में वे समुदाय जो मछली पालन पर बहुत अधिक निर्भर हैं, विशेष रूप से समुद्री अम्लीकरण के प्रभावों के प्रति संवेदनशील हैं।
• जलीय कृषि: समुद्री अम्लीकरण जलीय कृषि के लिए एक बड़ा खतरा है, विशेष रूप से शंख खेती, जिससे संभावित रूप से आर्थिक नुकसान और नौकरी का नुकसान हो सकता है।
• पर्यटन: प्रवाल भित्तियों और अन्य समुद्री पारिस्थितिक तंत्रों की गिरावट से पर्यटन पर नकारात्मक प्रभाव पड़ सकता है, खासकर तटीय क्षेत्रों में जो डाइविंग, स्नॉर्कलिंग और अन्य समुद्री-आधारित गतिविधियों पर निर्भर हैं। उदाहरण के लिए, मालदीव अपनी प्रवाल भित्तियों के आसपास केंद्रित पर्यटन पर बहुत अधिक निर्भर करता है, जिससे यह समुद्री अम्लीकरण के प्रभावों के प्रति अत्यधिक संवेदनशील हो जाता है।
• तटीय सुरक्षा: स्वस्थ प्रवाल भित्तियाँ और शंख बेड लहर ऊर्जा को बफर करके और कटाव को कम करके प्राकृतिक तटीय सुरक्षा प्रदान करते हैं। उनके पतन से तटीय समुदाय तूफान और समुद्र के स्तर में वृद्धि के प्रति अधिक संवेदनशील हो जाते हैं।

समुद्री अम्लीकरण को मापना

वैज्ञानिक समुद्री अम्लीकरण की निगरानी के लिए विभिन्न तरीकों का उपयोग करते हैं, जिनमें शामिल हैं:

• पीएच माप: इलेक्ट्रॉनिक सेंसर और रासायनिक संकेतकों का उपयोग करके पीएच का प्रत्यक्ष माप।
• CO₂ माप: समुद्री जल में घुली हुई CO₂ की सांद्रता को मापना।
• क्षारीयता माप: समुद्र की बफरिंग क्षमता को मापना, पीएच में परिवर्तन का विरोध करने की इसकी क्षमता।
• सैटेलाइट डेटा: समुद्री रंग और सतह CO₂ सांद्रता की निगरानी के लिए सैटेलाइट रिमोट सेंसिंग का उपयोग करना।
• समुद्री वेधशालाएँ: पीएच, CO₂ और तापमान सहित विभिन्न समुद्री मापदंडों की निगरानी के लिए सेंसर से लैस दीर्घकालिक समुद्री वेधशालाओं को तैनात करना।

ये माप समुद्री अम्लीकरण की प्रगति को ट्रैक करने, इसके प्रभावों को समझने और शमन रणनीतियों की प्रभावशीलता का मूल्यांकन करने के लिए महत्वपूर्ण हैं। ग्लोबल ओशन एसिडिफिकेशन ऑब्जर्विंग नेटवर्क (GOA-ON) जैसी वैश्विक पहल समुद्री अम्लीकरण की निगरानी और अनुसंधान में अंतर्राष्ट्रीय सहयोग को सुगम बनाती हैं।

समुद्री अम्लीकरण के समाधान

समुद्री अम्लीकरण को संबोधित करने के लिए एक बहुआयामी दृष्टिकोण की आवश्यकता है जिसमें CO₂ उत्सर्जन को कम करना, समुद्री पारिस्थितिक तंत्र को बहाल करना और अनुकूलन रणनीतियों का विकास करना शामिल है।

CO₂ उत्सर्जन को कम करना

समुद्री अम्लीकरण से निपटने का सबसे प्रभावी तरीका मानव गतिविधियों से CO₂ उत्सर्जन को कम करना है। इसके लिए निम्नलिखित के लिए एक वैश्विक प्रयास की आवश्यकता है:

• नवीकरणीय ऊर्जा में संक्रमण: जीवाश्म ईंधन से सौर, पवन और जलविद्युत जैसे नवीकरणीय ऊर्जा स्रोतों में बदलाव। जर्मनी का Energiewende (ऊर्जा संक्रमण) नवीकरणीय ऊर्जा की ओर बढ़ने के लिए एक राष्ट्रीय प्रयास का एक उदाहरण है।
• ऊर्जा दक्षता में सुधार: बेहतर भवन डिजाइन, परिवहन प्रणाली और औद्योगिक प्रक्रियाओं के माध्यम से ऊर्जा की खपत को कम करना।
• वनों की कटाई को कम करना: कार्बन अनुक्रम को बढ़ाने के लिए वनों की रक्षा और पुनर्स्थापना। कोस्टा रिका जैसे देशों ने वनीकरण प्रयासों में महत्वपूर्ण प्रगति की है।
• टिकाऊ कृषि: टिकाऊ कृषि पद्धतियों को लागू करना जो उत्सर्जन को कम करती हैं और मिट्टी में कार्बन अनुक्रम को बढ़ाती हैं।
• कार्बन कैप्चर और स्टोरेज: औद्योगिक स्रोतों से CO₂ को कैप्चर करने और इसे भूमिगत या अन्य दीर्घकालिक भंडारण स्थानों में संग्रहीत करने के लिए प्रौद्योगिकियों का विकास और तैनाती।

पेरिस समझौते जैसे अंतर्राष्ट्रीय समझौते वैश्विक तापमान वृद्धि को सीमित करने और CO₂ उत्सर्जन को कम करने का लक्ष्य रखते हैं, लेकिन मजबूत प्रतिबद्धताओं और अधिक महत्वाकांक्षी कार्यों की आवश्यकता है।

समुद्री पारिस्थितिक तंत्र को बहाल करना

समुद्री पारिस्थितिक तंत्र को बहाल करना और उनकी रक्षा करना समुद्री अम्लीकरण और अन्य तनावों के प्रति उनके लचीलेपन को बढ़ा सकता है।

• प्रवाल भित्ति बहाली: क्षतिग्रस्त भित्तियों को ठीक होने में मदद करने के लिए प्रवाल बागवानी और रीफ स्थिरीकरण जैसी प्रवाल भित्ति बहाली परियोजनाओं को लागू करना। कैरिबियन और दक्षिण पूर्व एशिया सहित दुनिया भर में विभिन्न परियोजनाएं सक्रिय रूप से प्रवाल भित्ति बहाली में शामिल हैं।
• सीग्रास बहाली: सीग्रास बेड को बहाल करना, जो पानी से CO₂ को अवशोषित कर सकते हैं और समुद्री जीवन के लिए आवास प्रदान कर सकते हैं। संयुक्त राज्य अमेरिका में चेसापीक बे और ऑस्ट्रेलिया के तटीय क्षेत्रों सहित विभिन्न स्थानों पर सीग्रास बहाली परियोजनाएं चल रही हैं।
• सीप रीफ बहाली: सीप रीफ को बहाल करना, जो पानी को फ़िल्टर कर सकते हैं, आवास प्रदान कर सकते हैं और लहर ऊर्जा के खिलाफ बफर कर सकते हैं। चेसापीक बे फाउंडेशन चेसापीक बे में सीप रीफ को बहाल करने में सक्रिय रूप से शामिल है।
• समुद्री संरक्षित क्षेत्र: महत्वपूर्ण आवासों और जैव विविधता की रक्षा के लिए समुद्री संरक्षित क्षेत्रों की स्थापना करना। दुनिया भर के देशों ने छोटे तटीय भंडारों से लेकर बड़े समुद्री अभयारण्यों तक समुद्री संरक्षित क्षेत्रों की स्थापना की है।

अनुकूलन रणनीतियों का विकास

जबकि शमन महत्वपूर्ण है, समुद्री जीवों और मानव समुदायों को समुद्री अम्लीकरण के प्रभावों से निपटने में मदद करने के लिए अनुकूलन रणनीतियों की भी आवश्यकता है।

• चयनात्मक प्रजनन: शंख और अन्य समुद्री जीवों का प्रजनन जो समुद्री अम्लीकरण के प्रति अधिक प्रतिरोधी हैं। उदाहरण के लिए, शोधकर्ता समुद्री अम्लीकरण चुनौतियों के सामने अधिक लचीला सीप प्रजनन पर काम कर रहे हैं।
• जल गुणवत्ता प्रबंधन: प्रदूषण और पोषक तत्वों के अपवाह को कम करने के लिए जल गुणवत्ता प्रबंधन प्रथाओं को लागू करना, जो समुद्री अम्लीकरण को बढ़ा सकते हैं।
• जलीय कृषि नवाचार: अभिनव जलीय कृषि तकनीकों का विकास करना जो समुद्री अम्लीकरण के प्रभावों को कम कर सकती हैं, जैसे कि समुद्री जल के पीएच को बढ़ाने के लिए बफरिंग एजेंटों का उपयोग करना।
• तटीय योजना: तटीय नियोजन नीतियों को लागू करना जो समुद्री अम्लीकरण और समुद्र के स्तर में वृद्धि के प्रभावों को ध्यान में रखती हैं।
• आजीविका का विविधीकरण: मछली पालन और जलीय कृषि पर निर्भर समुदायों को समुद्री अम्लीकरण के प्रभावों के प्रति उनकी भेद्यता को कम करने के लिए अपनी आजीविका में विविधता लाने में मदद करना।

व्यक्तियों की भूमिका

जबकि समुद्री अम्लीकरण एक वैश्विक समस्या है जिसके लिए अंतर्राष्ट्रीय सहयोग की आवश्यकता है, व्यक्ति भी इस चुनौती का सामना करने में भूमिका निभा सकते हैं।

• अपने कार्बन पदचिह्न को कम करें: ऊर्जा का संरक्षण करके, सार्वजनिक परिवहन का उपयोग करके, कम मांस खाकर और टिकाऊ व्यवसायों का समर्थन करके अपने कार्बन पदचिह्न को कम करने के लिए कदम उठाएं।
• टिकाऊ समुद्री भोजन का समर्थन करें: पर्यावरण की दृष्टि से जिम्मेदार तरीके से काटा गया टिकाऊ समुद्री भोजन विकल्प चुनें।
• स्वयं को और दूसरों को शिक्षित करें: समुद्री अम्लीकरण के बारे में अधिक जानें और अपना ज्ञान दूसरों के साथ साझा करें।
• समुद्री अम्लीकरण से निपटने के लिए काम कर रहे संगठनों का समर्थन करें: उन संगठनों को दान करें या उनके साथ स्वयंसेवा करें जो समुद्री अम्लीकरण को संबोधित करने और समुद्री पारिस्थितिक तंत्र की रक्षा के लिए काम कर रहे हैं।
• नीतिगत परिवर्तनों की वकालत करें: अपने निर्वाचित अधिकारियों से संपर्क करें और उनसे उन नीतियों का समर्थन करने का आग्रह करें जो CO₂ उत्सर्जन को कम करती हैं और हमारे महासागरों की रक्षा करती हैं।

निष्कर्ष

समुद्री अम्लीकरण समुद्री पारिस्थितिक तंत्र और उन अरबों लोगों के लिए एक गंभीर और बढ़ता खतरा है जो उन पर निर्भर हैं। समुद्री अम्लीकरण के कारणों, प्रभावों और समाधानों को समझकर, हम अपने महासागरों की रक्षा करने और सभी के लिए एक स्थायी भविष्य सुनिश्चित करने के लिए कार्रवाई कर सकते हैं। कार्रवाई करने का समय अब है। हमें व्यक्तियों, समुदायों और राष्ट्रों के रूप में मिलकर CO₂ उत्सर्जन को कम करने, समुद्री पारिस्थितिक तंत्र को बहाल करने और अनुकूलन रणनीतियों का विकास करने के लिए काम करना चाहिए। हमारे महासागरों का स्वास्थ्य और हमारे ग्रह की भलाई इस पर निर्भर करती है।

आगे पढ़ें

• NOAA समुद्री अम्लीकरण कार्यक्रम
• EPA समुद्री अम्लीकरण
• बदलती जलवायु में महासागर और क्रायोस्फीयर पर IPCC विशेष रिपोर्ट